电磁波有关的问题!电磁波穿播速度比光小吗?能在真空中传播吗?微波,无线电波,红外线,紫外线都属于电磁波吗?

电磁波有关的问题!电磁波穿播速度比光小吗?能在真空中传播吗?微波,无线电波,红外线,紫外线都属于电磁波吗?
电磁波有关的问题!
电磁波穿播速度比光小吗?能在真空中传播吗?微波,无线电波,红外线,紫外线都属于电磁波吗?

电磁波有关的问题!电磁波穿播速度比光小吗?能在真空中传播吗?微波,无线电波,红外线,紫外线都属于电磁波吗?
1、这牵扯到光子的定义.由于光波在与电子作用时,其能量是一份一份的,就是说最少也要给一定量,不能分割成再小的一份,所以我们定义了光子.一束光所带有的能量不能无限小,最小也要一个光子那么多.一个光子的能量随波长变长而变小.广义地讲,所有的电磁波都是有量子化的,就是说,所有的电磁波在进行能量传递的时候都是一份一份的,所以,的确电磁波都是由光子构成的.但是,为什么红外线和比红外波长再长的波大家就不说光子这个概念了呢?因为这个时候,每个光子的能量非常小,已经完全没有一份一份的意义了.例如,你看到楼梯是一阶一阶的,不连续,类似于“高度子”,就是我们上楼梯的时候高度变化是一份一份不可再分的,和光子类似.但是如果楼梯台阶非常小非常小,小到你都看不清,楼梯就变成斜坡了,这时候再讨论楼梯就没有了意义.同样,超过红外波长的波,由非常多个能量非常小的光子构成,讨论它也没有意义了.然而,光子这个概念并不局限于电磁波,在天体物理中,很多静止质量为0的粒子都可以叫做光子,参看时间简史,高中应当能看懂.所以总起来说,电磁波,从广义的角度讲,都是由光子构成的.而光子构成的,不一定是电磁波（其实这也只是一个起名字的问题）.2、外层电子跃迁情况太多啦,首先,所有原子的电子都有一定的概率发生跃迁,而外层电子的几率更大,因为它们跃迁所克服的势垒更小.即使没有任何作用,电子也是有一定几率跃迁的,只不过概率很小.只要有能量作用在电子上,都可以使他跃迁,例如,用光照,热运动的原子间碰撞,电子束的碰撞,化学变化,核裂变或者核衰变,强电场激发等等.3、电磁波的产生方式很多,只要电磁场有周期变化,或者带电体、磁体非匀速运动,都会产生电磁波.常用的我在这里举例给你,首先,无线电波段,利用的是电流在导体中的来回震荡.即电子在导体内来回运动,这个频率较低,电路即可发生.手机、广播等等的电磁波都是用震荡电路形成的,就是靠电子在导线中来回运动.然后从红外到可见光,到一点点紫外,都可以利用电子的热运动来产生,例如白炽灯,高温使得里面的电子来回震动,包括原子核也是,所以产生电磁波.如此高频的震荡电路,已经是无法制作的了,所以不能用第一种方法做这件事情.温度越高,热运动越剧烈,发出的光子能量也就越高,那么发出的光波长越短.理论上这个波长可以无限短的,但是事实上不可能,因为再短需要上万甚至上亿度高温.所以从可见光开始,就可以利用外层电子跃迁发射了.外层电子向内跃迁,可以发出光波,例如汞灯,氙气灯等等.再短波长的电磁波,到了X射线波段,就是由内层电子跃迁产生的了.内层电子不同层之间的能量差远大于外层电子.X光常用的发射方法是将几十千伏加速的电子撞击在真空中的金属靶上,让这些电子撞击金属的内层电子,使他们跃迁,而它们跃迁回来的时候发射X射线.（最早伦琴的X射线管就是这样.）最后,最短波长的伽马射线,只能由核变化产生.这只是最常用的,你要是拿着一块磁铁放在手里转圈,理论上也能发出电磁波,可是,太微弱了,没有意义4、光,只是一个频率范围（也就是波长范围,它们的积是光速,不变的）内的电磁波,一般我们称人眼可见的光叫可见光波段,稍微长一点的叫红外线,短一点的叫紫外线波段,这三个范围习惯上叫“光”,当然,X射线也有叫x光的,伽马射线也有叫伽马光的.因为从无线电波到可见光到伽马射线,它们的本质没有区别,只是频率不同而已.所以,光这个词有时也泛指所有电磁波.在光电效应中,为了克服金属的逸出功（这个高中学的吧）光子至少具有红外线波段的能量.这里的光应该是泛指电磁波的,红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线所引起的类似的效应都叫做光电效应.关于最后一个问题,上面已经说了一些了.电子跃迁和核反应都可放出电磁波.电子跃迁是电子在不同能级之间的移动,它使得电子有一定的能量差,这个能量差可以来自光子,可以发出光子,也可以来自其他途径比如另一个电子撞了它.核反应放出的能量可以由其发出的电子、正电子、阿尔法射线、中子等等粒子的动能带走,也可以以电磁波,也就是伽马射线的形式带走.对于电子跃迁和核变化,微观上,一次变化只能放出一个光子,所以,高能变化就发出高能光子,也就是高频率短波长的电磁波.